【中玻網】Low-E玻璃對長波紅外輻射具有良好的阻擋作用，而紫外及可見光基本通過，因而具備優異的隔熱、保溫性能。為了獲得更高的透過率及更低的遮陽系數和U值，更高性能的雙銀Low-E玻璃，尤其是可鋼化雙銀Low-E玻璃更是不斷地被關注，本文要點介紹可鋼化雙銀Low-E玻璃的膜系結構，如圖1所示。

圖1    可鋼化雙銀Low-E玻璃結構示意圖

　　（1）底層保護層材料：目前研究主要是TiO2及Si3N4，但究竟哪種材料能作為可鋼化雙銀Low-E玻璃的底層保護層卻眾說紛紜，為此我公司做了大量的對比試驗，比較了這2種材料的機械性能和熱穩定性能，如表1所示。此外，為了研究可異地加工的雙銀Low-E玻璃的氧化性能，同樣用上述3種材料做了水浸實驗，見圖2、圖3、圖4。

表1    底層材料的耐磨性比較

圖2    用Si3N4做保護層在水中不同時段表面形貌圖

圖3    用TiOx做保護層在水中不同時段表面形貌圖

圖4    用Si3N4+TiOx做保護層在水中不同時間段的表面形貌

　　從以上3組水浸實驗來看，變化的只有內層保護膜，當內層保護膜單獨用Si3N4或者單獨用TiOx時，在水中浸泡4周時都受到不同程度的腐蝕；而浸泡半年后，膜層基本上已經被完全破壞。當使用Si3N4+TiOx作內層保護膜，在水中浸泡4周，膜層幾乎沒有被氧化；在水中浸泡半年，膜層只有輕微的氧化。由于Si3N4+TiOx具有較好的機械性能、熱穩定性能、舒緩反應性能等，確定Si3N4+TiOx兩種材料混合使用作為可鋼化雙銀Low-E玻璃的底層保護層。

　　（2）中間介質層：目前一些大型廠家嘗試采用其它材料取代ZnSnOx，例如AZO等材料。AZO是摻雜鋁（Al）的氧化鋅（ZnO），不僅具備表面平滑、結構致密的特性，而且也具備高折射率以及良好的濺射效率，存在應用于可鋼化雙銀Low-E玻璃的中間介質層的可能性及可操作性，可廣泛應用于可鋼化雙銀的中間介質層。中間層結構采用AZO材料后，可以改善結合率。由圖5可見，當AZO的厚度超過3 nm以后，由于Ag膜可以光滑而一致地生長起來，故沉積在它上面的膜層的面電阻能夠始終保持在更低的水平上。而且，因為吸收率的降低，透過率還有所升高，這樣既提高了可見光透過率，又提升了復合產品的隔熱性能，更主要的是Ag層能很好地在AZO表面生長。

圖5    AZO薄膜的表面形貌

　　（3）外層保護層：對于可鋼化雙銀Low-E玻璃而言，其外層保護層必須要具有優異的機械性能、舒緩反應性能和熱穩定性能，而同時滿足上述特征的材料只有Si3N4。①在機械強度方面，如果是高真空的磁控濺射工藝，Si3N4的強度會隨時間的推移而更明顯地顯現，Si3N4的機械性能見表2。

表2    Si3N4的機械性能

　　②在硬度方面，Si3N4的莫氏硬度已經達到了9以上，僅次于金剛石的硬度（10）。所以，用其作為可異地加工雙銀Low-E玻璃的外層介質層可以充分地保護可異地加工雙銀Low-E玻璃不被外力劃傷。③在摩擦性能方面，Si3N4是摩擦系數較小的材料，還具有自潤滑的特點。在進行摩擦時，因為薄膜之間或產生壓力的作用，這種壓力的作用會分解產生1層很薄的潤滑膜，降低了Si3N4之間的摩擦系數。④Si3N4的物理性能，由于氮和硅均是電負性較強的元素，Si3N4是強的共價化合物，所以，Si3N4薄膜是一種具備高硬度、高熔點、性能較其穩定的非金屬材料。在超過1 900℃的高溫下也不會發生分解。

　　通過上述實驗分析得出，目前，生產可鋼化雙銀Low-E玻璃的一種可行的基礎膜系結構為：

　　Glass/Si3N4/TiOx/AZO/Ag/NiCr/ZnSn0x/ZnAl/Ag/NiCr/Si3N4該基礎膜系的設計，不僅在光學性能上克服了可鋼化雙銀Low-E膜層經受700℃高溫后膜面顏色以及膜層光學特性發生變化的難題，也在工藝上為縮短交貨期以及補片提供便利，同時還克服了長途轉運過程中膜層受到磨損的難題，大大降低了運輸和倉儲成本，因而具有廣闊的應用前景。